1. 서 론

전 세계적으로 사회·경제적 성장과 더불어 호흡기 질환이 증가하고 있으며, 그 결과 삶의 질을 저하시키 는 중요한 보건문제로 대두되고 있다(Kim et al., 2013). 알레르기 비염(allergic rhinitis), 부비동염(sinusitis), 중이염(tympanitis) 등의 호흡기 질환은 대표적인 만성질환이며, 그 질병부담 또한 급증하고 있다 (KCDC, 2015). 2012년 기준 전 세계 사망의 68%가 만성질환이며 그 주요 원인은 심혈관 질환, 암, 당뇨 그리고 만성 호흡기 질환으로 보고되고 있다(WHO, 2013). 경제협력개발기구(organization for economic cooperation and development 이하; OECD)의 한국 의 료의 질 검토 보고서에 따르면 OECD 국가에 비해 알 레르기 비염 등 만성질환 관리가 취약하다고 하였다 (Lee and Kim, 2014).

호흡기 질환으로 인한 사망률은 인구 10만 명 당 2005년 29.2명에서 2014년 47.6명으로 10년 사이 1.63 배 증가하였고, 알레르기 비염의 유병률 또한 1995년, 2000년과 2010년 조사결과 증가되는 양상으로 보고되 었다(Choi et al., 2014). 19세 이상 천식 유병률도 1998년 1.1%에서 2012년 2.8%로 증가하는 경향을 보 였다(MoHW, 2012).

최근에는 황사, 매연, 공해와 같은 오염물질 뿐만 아 니라 성별, 식이습관, 거주환경, 흡연, 사회경제적 수준 등의 다양한 환경적 요인들이 호흡기 질환과 관련이 있는 것으로 보고되고 있다(Lee and Kim, 2015). 그 중 특히 기후변화 및 도시화·산업화에 따른 대기오염 증가에 대한 KEI (2010), Jang (2011), Won et al. (2014), Gennaro et al. (2016) 등의 연구가 활발하게 이루어지 고 있다.

건강 관련 환경보건학적 연구 결과들의 주된 오염물 질로는 미세먼지(particulate matter 이하; PM₁₀), 중금 속, 휘발성 유기화합물(volatile organic compounds 이 하; VOCs) 등이 있다(Seo et al., 2008; Han et al., 2017). 일반적으로 입자상 물질 중 미량의 금속성분은 산불, 바람에 의한 표면 부식, 화산작용, 바다 염, 화석연료나 목재의 연소, 고온의 산업공정, 폐기물 소각 등을 통해 자연인공적으로 발생하여 가스 또는 입자의 형태로 대 기 중에 존재하며, 이들을 흡입하였을 경우 인체에 독 성 영향이 있다는 연구결과가 보고되고 있다(Allen et al., 2001). 대기 중 부유하는 비소(arsenic 이하; As), 카드뮴(cadmium 이하; Cd)은 인체에 흡수되어 활성산 소를 생산하는 등 여러 가지 기전을 통해 호흡기 및 순 환기계 질환 등을 유발하는 것으로 알려져 있다(Yun et al., 2010; Park et al., 2016).

대기 중 PM_2.5에 함유된 As는 호흡 관련 인체 발암 성이 보고되었고(Jeon et al., 2010a), 생체시료 중 카드 뮴은 알레르기 비염 및 중이염, 천식의 위험도와 관련 성이 있는 것으로 나타났다(Kim et al., 2016).

따라서, 본 연구는 일반 가정 거주자의 상부기도 질 환 여부와 요 중 중금속 농도를 파악하고, 상부기도 질 환과의 관련성을 분석하여 환경보건 분야의 기초 자료 로 제공하고자 한다.

2. 연구대상 및 방법

2.1. 연구대상

본 연구는 광양제철소가 위치하고 있는 광양시 일부 지역의 일반 거주 주민 총 51명을 대상으로 설문조사 를 통해 현재 상부기도 질환 중 알레르기 비염, 부비동 염, 중이염 치료 경험이 있는 주민을 질환 유경험자, 치료 경험이 없는 주민을 질환 무경험자로 선정하였다. 생체시료는 연구대상자의 동의를 얻은 후 소변을 채취 하여 요 중 중금속(As, Cd) 농도에 따른 상부기도 질 환의 영향을 파악하고자 수행되었다. 본 연구의 연구 내용 및 수행에 대한 학문적, 윤리적 측면에 대해서는 서울대학교 의과대학 생명윤리심의위원회로부터 검토 및 승인을 받았다.

2.2. 설문조사

본 연구의 설문조사는 연구대상자의 특성을 파악하 기 위하여 인구·사회학적 특성, 질병력, 생활습관, 환 경노출력, 식이습관 등에 대하여 조사하였고, 사전 교 육을 받은 조사원이 직접 실시하였다(Table 1).

2.3. 시료채취 및 분석

2.3.1. 요 중 중금속

As와 Cd의 전처리는 urine 200 μL를 내부표준물질 이 포함된 1% 질산(nitric acid 이하; HNO₃) solution 3 mL와 1% HNO₃ 200 μL를 가하여 희석하였으며, 유도 결합 플라즈마 질량분석기(inductively coupled plasma/ mass spectrometer 이하; ICP/MS, Bruker, Australia)를 사용하여 분석하였다. 모든 검체에 내부표준물질로 yttrium 10 μg/L를 첨가하였고 매 검사 시 Clincheck (Germany)에서 제조된 control의 2가지 농도 물질을 검 사하여 직선성을 확인하였으며, 공시료로 증류수(18.2 Ω)를 사용하였다. 모든 성분을 동시 정량으로 진행하 였으며 매 검사 시 마다 검량선을 작성하고 검사항목 당 r값이 0.999 이상인지 확인한 후 분석을 진행하였다. creatinine 보정 계산식은 식 (1)에 나타내었으며, ICP/ MS의 분석조건은 Table 2와 같다.

2.4. 통계분석

상부기도 질환과 조사대상자들의 인구·사회학적 특 성, 흡연, 음주, 운동 등의 생활습관, 환경노출력, 식생 활습관에 대한 영향요인의 관련성은 chi-square test를 실시하였고, 대상자의 요 중 중금속 농도의 평균차이 검정은 Mann-Whitney U test를 사용하였다. 또한 로지 스틱 회귀분석(logistic regression)을 통해 상부기도 질 환과 요 중 중금속 농도와의 연관성을 평가하였으며, 교차비(odds ratio 이하; OR)와 95% 신뢰구간(confidence interval 이하; CI)으로 나타내었다. 통계분석은 SPSS (version 22.0, SPSS Inc.)를 사용하였다.

3. 연구결과 및 고찰

3.1. 설문조사 결과

설문조사 대상자 수는 총 51명으로 상부기도 질환 유경험자 30명, 무경험자 21명이었다. 성별은 남성과 여성이 비슷한 분포를 보였고, 연령은 65세 이상이 더 많은 것으로 나타났다. BMI의 경우 유경험자는 과체 중(23.0-24.9 kg/m²), 무경험자는 정상체중(18.5-22.9 kg/m²)이 가장 많았다. 최종학력은 유경험자에서의 중 학교 졸업 비율(66.7%)이 더 높았고, 월평균수입의 경 우 유경험자에서 200만원 미만이 60.0%였다(p<0.05). 현재 흡연의 경우 비흡연자가 더 많은 분포를 차지하 였고, 현재 음주와 운동은 비음주자, 비운동군이 더 많 았다. 거주형태는 아파트보다 단독주택에서 더 많이 살 고 있었으며, 거주기간과 건축기간의 경우 각각 25년 이상, 30년 이상에서 더 높은 것으로 나타났다. 인접도 로와의 거리는 유경험자에서 100 m 미만이 56.7%였으 며(p<0.05), 선호하는 음식의 경우 유경험자에서 채식 76.7%, 육류 23.3%였다. 그러나 해산물은 3일 이내에 섭취한 대상자가 더 많은 것으로 조사되었다. 결과적으 로 월평균수입과 인접도로와의 거리를 제외한 모든 설 문 항목에서 상부기도 질환 유경험자와 무경험자 사이 의 특성 간 차이를 보이지 않았다(Table 3).

3.2. 요 중 중금속 농도

대상자의 요 중 중금속 농도 결과를 Table 4에 나 타내었다. 요 중 As와 Cd의 기하평균 농도는 각각 149.48 μg/L, 1.18 μg/g creatinine으로 나타났으며, 국 민환경보건기초조사(NIER, 2011)의 요 중 As와 Cd의 기하평균 농도는 44.79 μg/g creatinine, 0.70 μg/g creatinine으로 본 연구에서의 농도가 높은 경향을 보였다. 성인 18~69세를 대상으로 한 독일의 환경조사(Becker et al., 2003)에서는 요 중 Cd 농도가 0.44 μg/L로 본 연구의 농도가 더 높은 수준으로 나타났다. 체내 As와 Cd 농도의 주요인은 식생활습관으로(Jeon et al., 2010b, Jou et al., 2011), 본 연구의 경우도 대상자의 쌀, 해산물 등의 섭취와 관련이 있을 것으로 사료된다.

상부기도 질환 여부에 따른 요 중 중금속 농도는 As 의 경우 질환 유경험자 138.66 μg/L, 무경험자 166.42 μg/L로 나타났고, Cd의 경우 질환 유경험자 0.75 μg/g creatinine, 무경험자 1.19 μg/g creatinine으로 나타났으 나, 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나 환경부(ME, 2008)에서는 천식 환자의 요 중 As 및 Cd 농도가 각각 118.40 μg/L, 0.43 μg/L로 본 연구에서의 농도가 더 높은 경향을 보였고, NIER (2015), Kim et al. (2016)에 의하면 요 중 Cd 농도와 알레르기 비염 간의 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 그러므로 본 연구대상자의 경우도 요 중 중금속과 만성적인 건강영 향의 증대가능성에 대한 지속적인 연구가 필요한 것으 로 판단된다.

3.3. 상부기도 질환과 요 중 중금속 농도 영향

상부기도 질환 유무에 따른 요 중 중금속 농도의 영 향을 알아보고자 Oh et al. (2010)에 근거하여 평균농 도의 중간값을 기준으로 상대적으로 높은 농도와 낮은 농도로 나누어 로지스틱 회귀분석을 실시하였고, 혼란 변수(월평균수입, 인접도로와의 거리) 보정 전후의 교 차비와 신뢰구간으로 나타내었다(Table 5).

As의 경우 농도가 144.86 μg/L 이상일수록 상부기도 질환 위험률이 1.19배(95% CI; 0.15-9.31) 증가하였고, Cd의 경우 농도가 0.85 μg/g creatinine 이상일수록 상 부기도 질환 위험률이 1.26배(95% CI; 0.31-5.04) 상승 하는 것으로 나타났다. 본 연구는 상부기도 질환 유경 험자의 음식선호도에서 채식의 비율(76.7%)이 무경험 자보다 높았으며, As는 토양 내에 존재하고 채소는 재 배되는 토양의 영향을 받기 때문에(Jou et al., 2011) 채 식을 더 선호하는 대상자의 As 농도 또한 상부기도 질 환에 영향을 주었을 것으로 사료된다. 체내 Cd의 축적 은 농작물에 기인한다는 Yun et al. (2010)의 보고를 고려하였을 때 본 연구결과의 경우 대상자의 식생활습 관의 영향에 의한 결과로 여겨진다. Lee (2015)와 Kim et al. (2016)에 의하면 생체시료 중 As, Cd 농도가 알 레르기 비염 및 중이염의 유병 위험률을 증가시키는 것으로 보고되고 있어 본 연구결과의 상부기도 질환 유경험자가 무경험자에 비해 요 중 중금속의 영향이 더 클 것으로 판단된다.

4. 결 론

본 연구는 광양 일부지역에 거주하는 상부기도 질환 유경험자와 무경험자 주민 51명을 대상으로 2017년 4 월 24일부터 27일까지 생체시료인 요 중 중금속(As, Cd) 농도를 채취·분석하였고, 결과는 다음과 같다.

따라서, 본 연구결과는 상부기도 질환 대상자를 중 심으로 요 중 As와 Cd 농도를 제시하고 상부기도 질 환 유무에 따른 영향을 예측함으로써 향후 상부기도 질환과 요 중 중금속 간의 연관성을 확인하기 위한 중 요한 데이터로 활용될 것으로 생각된다.